不同种源山桐子开花结实的生理响应

发布时间：2020-07-10 19:32

【摘要】：山桐子,别名水冬桐,在我国产于陕西、甘肃、河南三省的南部和华东六省、华南二省等省区,山桐子也是生物质能源,被誉为“树上油库”,是我国重要的生物质能源树种之一。本文通过分析不同种源山桐子开花结实的生理响应,以期为山桐子的良种选育、开花结实调控、集约化栽培、产业化发展提供参考依据。观测了雌雄花序和果实自然状态下生长动态,并对花和果实内含物生化指标进行测定;用氮蓝四唑法测定了超氧化物歧化酶SOD活性变化;通过愈创木酚法测定了过氧化物酶POD活性变化;通过高锰酸钾滴定法过氧化氢酶(CAT);通过考马斯亮蓝测定了可溶性蛋白含量;用硫代巴比妥酸(TBA)法测定了丙二醛含量;用方格纸法和画纸称重法分别测定不同种源山桐子的叶面积;在同一自然环境条件下,利用SPAD-502Plus便携式叶绿素仪测定张家界、成都、广元三个不同种源山桐子叶片SPAD值的变化,测定后取其平均值;利用LCpro-SD便携式光合仪测定三个不同种源的净光合速率的变化规律、光合有效辐射变化、气孔导度变化、蒸腾速率的变化、光响应曲线、CO_2响应曲线的测定。结果表明:(1)根据观察得知,不同种源山桐子开花时期一致,差别不明显。雄花在4月8日左右开始进入花蕾期,4月18日大多小花开始膨胀开裂,但是只有极少数开始绽放,到4月22日整体进入初花期,4月26日时候已经全部盛开绽放,进入盛花期,但是有少数开始衰败,到5月4日观察记录大部分已经衰败。雌花的蕾期大约在14日前后,4月22日有少部分开始开放,大部分已经开始开裂,并快速伸长,整体进入初花期。在4月26日开始大部分已经开放,进入盛花期。4月30日已经完全盛开并有少数雌花开始衰败,5月7日完全进入了雌花的落花期。山桐子果实自5月上旬雌花掉落之后果实进入初果期,5月下旬果实开始迅速长大,进入膨大期,一直到8月中旬果实大小不再发生变化,进入了果实的成熟期。(2)不同花期的雌雄花内部SOD是先下降而后在盛花期到落花期之间上升,POD则相反,先上升而后在盛花期到落花期之间下降,可溶性蛋白则是一直下降。通过测定,张家界、广元、成都三个种源山桐子的SOD与POD含量都是先下降后上升趋势;CAT含量都呈现出双峰状的变化趋势;从六月开始几个种源的可溶性蛋白含量都在慢慢增加,一直到九月增加到最大值,十月开始下降;而三个种源的可溶性糖含量都是呈先增加后降低的倒“V”形;MDA含量广元与张家界呈现“双峰形”,而成都种源出现“倒V”形。(3)张家界、成都、广元三个不同种源的山桐子净光合速率(Pn)日变化规律均为明显“双峰型”曲线,10点时的峰值大于下午4点时的峰值,在14:00时有明显的“午休”现象。三个种源的气孔导度(Gs)的变化趋势基本与其净光合速率(Pn)的变化呈正比,而胞间CO2浓度(Ci)的日变化与净光合速率(Pn)呈负相关。(4)通过测定,计算平均值,张家界的光补偿点为25μmol/m~2·s~(-1),光饱和点为1398.12μmol/m~2·s~(-1);成都的光补偿点为25.45μmol/m~2·s~(-1),光饱和点为1396.76μmol/m~2·s~(-1);广元的光补偿点为24.07μmol/m~2·s~(-1),光饱和点为1405.32μmol/m~2·s~(-1)。可知利用强光的能力:广元张家界成都。通过测定,计算平均值,广元的CO_2补偿点最高,成都的次之,张家界的最低为82.05μmol/mol;张家界的CO_2饱和点最高,广元的最低为1351.02μmol/mol。
【学位授予单位】：河南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S792.99
【图文】：

3.1 山桐子种质资源及分布山桐子属(Idesia Maxim.)中仅有山桐子（Idesia polycarpa Maxim.）一个种，但是有福建桐子（Idesia polycarpa Maxim. var. fujiaueusis (G. S. Fau) S. S. Lai ）、长果山桐子(Idesialycarpa Maxim. var. lougicarpa S. S. Lai)和毛叶山桐子(Idesia polycarpa Maxim. var. vestitaiels)三个变种。福建山桐子的变种与原变种之间的区别是：叶片相对较小，长约 4-8cm，约 3-6cm；叶柄稍短，长约 2-4cm；果序长 7-12cm；果梗、叶片等表面有棕黄色柔毛，产福建、江西，主要生于海拔 800m 的山地林中（樊国盛，1996）。长果山桐子变种和原变的区别是：花梗比较长，长 2-5cm；成熟果实相对比较大，长 1.5-2.5cm，直径 1-2cm 左，呈卵形或倒卵形；叶片先端通常呈尾状；产于江西、广东等省区，主要生长在海拔0-1300m 的浅山区阔叶林中（刘震、王玲，2000）。毛叶山桐子变种与原变种之间的区别：叶下面有密的柔毛，呈棕灰色，脉腋无丛毛；叶柄有短毛，花序梗有密毛，成熟果实呈形或椭球形，血红色；垂直分布比原变种高，通常在海拔 800-1900m 的环境下生长，海 800m 以下很难见到。山桐子产于陕西、甘肃、河南三省的南部和上海、江苏、浙江、安、福建、山东和台湾、广东、广西、云南等省区（图 1），主要分布在海拔 800-3100m 的山区的落叶阔叶林和深山区之中（朱报著等，2005）。

而有些种源开的花中只有雌花，在此客观条件下，对开雄花的山桐子不分种源选取15株标准木作为观测对象，如图2所示，可以看出雄花的花轴长度在逐渐地伸长，但是4月6日至4月18日出现一个伸长的速度由快到缓，之后再次快速增长，到4月22日开始减缓，直至4月26日停止伸长达最大值24cm。有极少数还在盛开，到5月3日左右，河南农业大学林学试验基地的山桐子雄花已经完全衰败。山桐子雄花花序宽度的总体趋势在缓慢增加，4月14日至18日生长稍快，18日长度达到6cm，之后进入停滞期，22日半径再次增大至30日平均值达到7.5mm后不再变化。所有观测对象的最大值为9.3cm

图 2 山桐子开花物候生长动态Fig2 Dynamic changes of flowering phenology of Idesia Maxim.同样给开雌花的山桐子不分种源的选择 6 株标准木作为观测对象，由图可以看出，雌花花轴的伸长时间较雄花晚且快，大部分雌花花序最终的长度较雄花更长，雌花花序上的小花排列较为密集，但其半径却大部分没有雄花那样的变化，且雌花花序宽度相对雄花花序宽度来说稍窄，一直呈缓慢上升趋势。到 5 月 4 日达到 6.9cm 后稳定。所有观测对象花序宽度最大值 7.4cm，最小值为 6.2cm。山桐子雄花不同花期形态的变化如图 3

【参考文献】

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本文编号：2749360